張春來 楊 蕓 徐衛(wèi)紅遲蓀琳 王衛(wèi)中 李彥華 李 桃

環(huán)境溫度對(duì)普通白菜硝酸鹽含量、土壤硝態(tài)氮及氮代謝關(guān)鍵酶活性的影響

張春來 楊 蕓 徐衛(wèi)紅*遲蓀琳 王衛(wèi)中 李彥華 李 桃

（西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶 400715）

在人工氣候培養(yǎng)箱條件下，采用土培試驗(yàn)研究了不同溫度（5、15、25 ℃）對(duì)2個(gè)普通白菜品種（低富集硝酸鹽的揭農(nóng)4號(hào)、高富集硝酸鹽的香港特選）生物量、硝酸鹽含量、氮代謝關(guān)鍵酶活性以及土壤硝態(tài)氮含量、植物-土壤氮代謝關(guān)鍵酶活性的影響。結(jié)果表明：15 ℃是2個(gè)普通白菜品種最適生長溫度，香港特選和揭農(nóng)4號(hào)的地上部干質(zhì)量較5 ℃處理分別增加了23.2%和26.8%。隨著溫度的升高，香港特選和揭農(nóng)4號(hào)葉片硝酸鹽含量顯著增加；與5 ℃處理相比，15、25℃處理的硝酸鹽含量分別增加了15.0%、18.3%和6.7%、16.7%。與5 ℃處理相比，15、25 ℃處理的香港特選和揭農(nóng)4號(hào)葉片硝酸還原酶（NR）活性增強(qiáng)；亞硝酸還原酶（NiR）活性和土壤脲酶活性先增加后降低；谷氨酸合成酶（GOGAT）活性總體呈下降趨勢(shì)；土壤硝酸還原酶活性先下降后上升。隨溫度的升高，香港特選土壤NO3--N含量逐漸升高，而揭農(nóng)4號(hào)土壤NO3--N含量則顯著降低。3種溫度處理下，揭農(nóng)4號(hào)葉片和葉柄中硝酸鹽含量均低于香港特選。

普通白菜；環(huán)境溫度；硝酸鹽；氮代謝關(guān)鍵酶；土壤硝態(tài)氮蔬菜是一種易富集硝酸鹽的作物，尤其是葉菜類蔬菜。業(yè)已證明蔬菜是人體攝入硝酸鹽的主要來源，其貢獻(xiàn)率高達(dá)72%～94%（Archer，2002；陳永勤 等，2016）。影響蔬菜中硝酸鹽積累的因素很多，如蔬菜種類及品種、溫度、光照強(qiáng)度和光照時(shí)間、濕度、氮肥等（陳永勤 等，2016）。溫度對(duì)蔬菜硝酸鹽積累的直接影響主要體現(xiàn)在其影響蔬菜對(duì)硝酸鹽的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和同化過程。一般情況下，植株體內(nèi)的硝酸鹽含量隨溫度的升高而增加，但高溫對(duì)硝酸鹽積累有一定的抑制作用。不同溫度條件下，無論施氮情況如何，在5～25 ℃范圍內(nèi)菠菜中的硝酸鹽含量隨溫度的升高而增加，高于25℃后菠菜中的硝酸鹽含量反而降低（郭麗娜 等，2005）。黃建國和袁玲（1996）研究表明，蔬菜硝酸鹽含量與溫度之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。也有研究認(rèn)為甜菜硝酸鹽含量在溫度從8 ℃急升到32 ℃時(shí)大大降低，當(dāng)溫度從35 ℃緩慢降低到17 ℃時(shí)硝酸鹽含量卻未發(fā)生變化（Zandstra & Lampe，1983）。由此可見，蔬菜硝酸鹽積累與溫度的關(guān)系十分復(fù)雜，了解溫度對(duì)硝酸鹽積累的影響規(guī)律、探究溫度與其他因素的相互影響，對(duì)于降低蔬菜中硝酸鹽積累有著十分重要的意義（郭麗娜 等，2005）。此外，蔬菜中的NO3-主要是通過根系吸收土壤溶液中的NO3，進(jìn)而在體內(nèi)積累（邢肖毅 等，2012；彭亞靜 等，2015）。因此，土壤中NO3--N含量也直接影響蔬菜硝酸鹽的含量（Gruda，2005）。

氮代謝是植物最基本的物質(zhì)代謝過程之一，不僅影響作物的正常生長發(fā)育，而且在生命活動(dòng)中具有特殊作用（Scheible et al.，2004；寧書菊 等，2009；劉曉靜 等，2015）。環(huán)境中的NO3-需通過硝酸還原酶（NR）和亞硝酸還原酶（NiR）作用還原成NH4才能被植物體直接利用（杜永成 等，2012）。硝酸還原酶是植物氮代謝過程中的一種重要的光誘導(dǎo)酶，存在于高等植物根、葉的細(xì)胞質(zhì)中，催化NO3-轉(zhuǎn)化生成NO2的過程，可直接調(diào)節(jié)NO3-的還原和硝酸鹽含量（劉麗 等，2004）。與植物體內(nèi)硝酸鹽積累有關(guān)的酶還包括谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸脫氫酶（GDH）等。谷氨酰胺合成酶是高等植物氨同化的關(guān)鍵酶，在植物氮代謝中起著重要的作用（王云華 等，2004），高等植物體內(nèi)95%以上的NH4+通過谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合成酶（GS/GOGAT）循環(huán)同化形成氨基酸，氨基酸是植株體內(nèi)氮化物的主要存在方式和運(yùn)輸形式（Oliveira et al.，2001）。谷氨酸脫氫酶是連接碳代謝和氮代謝的一個(gè)關(guān)鍵酶，在氨基酸代謝中發(fā)揮重要作用，目前已知的谷氨酸脫氫酶有兩種：一種是依賴于NADP+的谷氨酸脫氫酶，參與α-酮戊二酸和氨同化生成谷氨酸；另一種是依賴于NAD+的谷氨酸脫氫酶，參與谷氨酸的分解代謝產(chǎn)生氨和α-酮戊二酸（田喜梅 等，2016）。

相比露地栽培，設(shè)施栽培蔬菜受季節(jié)和氣溫等影響小、產(chǎn)量高、效益好，可以調(diào)劑四季的蔬菜品種，提高人民的生活水平，成為蔬菜生產(chǎn)的重要方式之一（陳永 等，2013；范慶峰 等，2014；劉蘋，2014）。普通白菜〔Brassica campestirs L. spp.chinensis（L.）Makino var. communis Tsen et Lee〕是常見的十字花科蕓薹屬植物，其生產(chǎn)周期短、產(chǎn)量高，是我國南方居民冬春季喜食的主要綠葉蔬菜之一（遲蓀琳 等，2015；束勝 等，2017）。研究顯示，蔬菜中硝酸鹽含量較高，尤其葉菜類蔬菜具有更高的硝酸鹽積累（張登曉 等，2014），目前有關(guān)環(huán)境溫度對(duì)普通白菜硝酸鹽含量與土壤硝態(tài)氮及氮代謝關(guān)鍵酶活性相關(guān)的研究報(bào)道較少。本試驗(yàn)選取低富集硝酸鹽的揭農(nóng)4號(hào)和高富集硝酸鹽的香港特選為試材，通過人工氣候培養(yǎng)箱模擬冬春季氣候條件進(jìn)行土培試驗(yàn)，探討不同溫度對(duì)普通白菜生長發(fā)育、光合特性、硝酸鹽積累以及土壤氮代謝關(guān)鍵酶活性和土壤硝態(tài)氮含量的影響，以期為設(shè)施栽培蔬菜生產(chǎn)中溫度的科學(xué)管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

土培試驗(yàn)的參試材料為前期水培試驗(yàn)中篩選出的低富集硝酸鹽普通白菜品種揭農(nóng)4號(hào)和高富集硝酸鹽普通白菜品種香港特選。

試驗(yàn)土壤采自重慶市北碚區(qū)西南大學(xué)試驗(yàn)田，基本理化性質(zhì)為：陽離子交換量為7.93 cmol·kg-1，全氮和有機(jī)質(zhì)含量分別為0.63、16.61 g·kg-1，堿解氮、有效磷和速效鉀含量分別為81.86、21.97、79.45 mg·kg-1，pH 值為 4.6。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

土培試驗(yàn)于2014年4月20日至6月10日在西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行，使用RXZ-500B型智能人工氣候箱（寧波東南儀器有限公司）。設(shè)2個(gè)品種、3個(gè)溫度（5、15、25 ℃）處理，共6個(gè)處理，每處理3次重復(fù)。采用直徑×高=17 cm×25 cm的塑料盆，裝入過5 mm篩的土壤3 kg，每盆定植三葉一心幼苗3株。底肥為氮180 mg·kg-1、磷 100 mg·kg-1、鉀 150 mg·kg-1，氮、磷、鉀分別由硝酸銨、磷酸二氫鉀、硫酸鉀提供。人工氣候培養(yǎng)箱中的光照強(qiáng)度為6 000 lx。每處理1個(gè)培養(yǎng)箱，每個(gè)培養(yǎng)箱中放2個(gè)品種。培養(yǎng)52 d后收獲，每處理隨機(jī)選取長勢(shì)一致的植株3株，取倒數(shù)第3～4片葉，將葉片沿主脈一側(cè)剪下，迅速稱取鮮質(zhì)量后測(cè)定酶活性；剩下的植株用自來水沖洗后再用去離子水洗凈擦干，分別稱量葉片、葉柄和根系鮮質(zhì)量，然后取部分新鮮的葉片和葉柄用于測(cè)定硝酸鹽含量；余下的葉片、葉柄和根系分別在105 ℃下殺青15 min，然后60 ℃下烘干至恒重。植株收獲后，采用多點(diǎn)混合法收集鮮土樣，置于4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 項(xiàng)目測(cè)定

硝酸鹽含量采用GB/T 5009.33—2010《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定》中的方法進(jìn)行測(cè)定；硝酸還原酶（NR）活性測(cè)定采用活體法（鄒奇，1995）；亞硝酸還原酶（NiR）活性測(cè)定參照Ozawa和Kawahigashi（2006）的方法；谷氨酰胺合成酶（GS）活性測(cè)定參照鄒奇（2003）的方法；谷氨酸合成酶（GOGAT）和谷氨酸脫氫酶（GDH）活性測(cè)定參照葉利庭等（2011）的方法。

2014年6月3日（晴天）上午9：00～11：00，每處理選取生長均勻健康的植株3株，采用Li-6400便攜式光合系統(tǒng)測(cè)定儀（美國LI-COR公司）測(cè)定第2片完全展開葉的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）和蒸騰速率（Tr），取平均值。

土壤硝態(tài)氮（NO3--N）含量的測(cè)定采用新鮮土樣用1 mol·L-1的KCl浸提，在210 nm和275 nm波長下用紫外分光光度法進(jìn)行測(cè)定（魯如坤，1999）。土壤硝酸還原酶、亞硝酸還原酶、脲酶活性的測(cè)定參照哈茲耶夫（1980）的方法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013軟件和SPSS 23.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用LSD法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 環(huán)境溫度對(duì)普通白菜干質(zhì)量的影響

從表1可以看出，2個(gè)普通白菜品種的葉片、葉柄及根系干質(zhì)量均隨溫度的升高呈先增加后下降的趨勢(shì)，其中15 ℃為最適生長溫度。與5 ℃處理相比，15 ℃處理下香港特選和揭農(nóng)4號(hào)的葉片、葉柄、根系干質(zhì)量分別顯著增加了13.6%和24.2%、46.0%和32.3%、89.4%和51.2%，地上部干質(zhì)量（葉片和葉柄干質(zhì)量之和）分別增加了23.2%和26.8%；溫度升高到25 ℃時(shí)，香港特選和揭農(nóng)4號(hào)的葉片、葉柄、根系干質(zhì)量分別增加了2.1%和5.4%、4.3%和2.3%、46.8%和12.6%，地上部干質(zhì)量分別增加了2.7%和4.4%。3種溫度處理下，揭農(nóng)4號(hào)葉片、葉柄、地上部和根系干質(zhì)量均高于香港特選。

2.2 環(huán)境溫度對(duì)普通白菜硝酸鹽含量的影響

從表2可以看出，環(huán)境溫度對(duì)2個(gè)普通白菜品種葉片硝酸鹽含量有顯著影響，對(duì)葉柄硝酸鹽含量的影響程度比葉片輕。隨著溫度的升高，2個(gè)品種葉片和葉柄中的硝酸鹽含量均呈增加趨勢(shì)。與5 ℃處理相比，香港特選和揭農(nóng)4號(hào)15、25 ℃處理的葉片硝酸鹽含量分別顯著增加了15.0%、18.3%和6.7%、16.7%，葉柄硝酸鹽含量分別增加了2.9%、8.1%和1.1%、8.3%。3種溫度處理下，香港特選葉片和葉柄中的硝酸鹽含量始終高于揭農(nóng)4號(hào)。

2.3 環(huán)境溫度對(duì)普通白菜葉片光合系統(tǒng)參數(shù)的影響

從表3可以看出，2個(gè)普通白菜品種葉片的凈光合速率（Pn）隨溫度的升高呈先增加后降低的趨勢(shì)，胞間CO2濃度（Ci）呈先降低后增加的趨勢(shì)，香港特選的葉片蒸騰速率（Tr）和氣孔導(dǎo)度（Gs）呈逐漸增加的趨勢(shì)，而揭農(nóng)4號(hào)的葉片Tr和Gs呈先增加后降低的趨勢(shì)；相對(duì)于5 ℃處理，溫度增至15、25 ℃時(shí)，香港特選和揭農(nóng)4號(hào)葉片的Pn分別顯著增加了27.3%、23.9%和50.1%、8.6%，Tr分別顯著增加了49.0%、110.5%和70.0%、59.5%，Gs分別顯著增加了30.7%、105.0%和51.0%、34.9%。

2.4 環(huán)境溫度對(duì)普通白菜葉片NR、NiR、GS、GOGAT和GDH活性的影響

從表4可以看出，環(huán)境溫度對(duì)2個(gè)普通白菜品種葉片中亞硝酸還原酶（NiR）、谷氨酸合成酶（GOGAT）活性有顯著影響，對(duì)硝酸還原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸脫氫酶（GDH）活性的影響不顯著。隨著溫度的升高，香港特選和揭農(nóng)4號(hào)葉片NR活性增加，與5 ℃處理相比，25℃處理的NR活性分別增加了11.3%和31.4%。隨著溫度的升高，香港特選和揭農(nóng)4號(hào)葉片NiR活性呈先增加后降低的趨勢(shì)；與5 ℃處理相比，溫度升高到15 ℃時(shí)，2個(gè)品種葉片NiR活性分別增加了41.5%和14.4%；當(dāng)溫度升高到25 ℃時(shí)，2個(gè)品種葉片NiR活性分別顯著減少了57.6%和53.7%。隨著溫度的升高，香港特選和揭農(nóng)4號(hào)葉片GOGAT活性總體呈降低趨勢(shì)，與5 ℃處理相比，15、25 ℃處理的葉片GOGAT活性分別顯著減少了57.3%、66.9%和60.8%、53.6%。隨著溫度的升高，香港特選葉片GDH活性呈下降趨勢(shì)，而揭農(nóng)4號(hào)葉片GDH活性呈先升高后下降的趨勢(shì)；與5 ℃處理相比，15 ℃和25 ℃處理的香港特選葉片GDH活性降低了32.2%和36.1%，揭農(nóng)4號(hào)葉片GDH活性增加了57.4%和28.3%。

表1 不同溫度對(duì)普通白菜各部位干質(zhì)量的影響

表2 不同溫度對(duì)普通白菜硝酸鹽含量的影響

表3 不同溫度對(duì)普通白菜葉片光合系統(tǒng)參數(shù)的影響

2.5 環(huán)境溫度對(duì)土壤硝態(tài)氮含量的影響

從表5可以看出，環(huán)境溫度對(duì)土壤中NO3--N含量的影響因品種而異。隨著溫度的升高，香港特選土壤中NO3--N含量顯著升高，而揭農(nóng)4號(hào)土壤NO3含量則顯著降低；與5 ℃處理相比，當(dāng)溫度增至15 ℃和25 ℃時(shí)，香港特選土壤NO3-N含量分別顯著增加了8.3%和11.4%，而揭農(nóng)4號(hào)土壤NO3--N含量分別顯著降低了7.3%和16.6%。

2.6 環(huán)境溫度對(duì)土壤硝酸還原酶、亞硝酸還原酶和脲酶活性的影響

從表5還可以看出，2個(gè)普通白菜品種的土壤硝酸還原酶活性均隨溫度的升高呈先下降后上升的趨勢(shì)；與5 ℃處理相比，當(dāng)溫度增至15 ℃時(shí)，香港特選和揭農(nóng)4號(hào)土壤硝酸還原酶活性分別顯著降低了3.7%和13.2%；當(dāng)溫度增至25 ℃時(shí)，土壤硝酸還原酶活性分別增加了7.4%和1.8%。香港特選土壤亞硝酸還原酶活性隨溫度的升高呈先增加后降低的趨勢(shì)，與5 ℃處理相比，15 ℃和25 ℃處理的土壤亞硝酸還原酶活性分別增加了41.6%和2.4%；揭農(nóng)4號(hào)土壤亞硝酸還原酶活性隨溫度的升高呈先降低后升高的趨勢(shì)，與5 ℃處理相比，溫度升高到15 ℃時(shí)，土壤亞硝酸還原酶活性顯著降低了52.3%，溫度升高到25 ℃時(shí)，土壤亞硝酸還原酶活性顯著增加了18.0%。隨著溫度的升高，香港特選和揭農(nóng)4號(hào)土壤脲酶活性均呈先上升后下降的趨勢(shì)；與5 ℃處理相比，當(dāng)溫度增至15 ℃時(shí)，2個(gè)品種土壤脲酶分別顯著增加了3.2%和26.0%；當(dāng)溫度增至25 ℃時(shí)，2個(gè)品種土壤脲酶活性分別顯著降低了6.1%和29.0%。

表4 不同溫度對(duì)普通白菜葉片NR、NiR、GS、GOGAT和GDH活性的影響

表5 不同溫度對(duì)土壤硝態(tài)氮含量及硝酸還原酶、亞硝酸還原酶、脲酶活性的影響

3 結(jié)論與討論

所有環(huán)境條件中，蔬菜生長發(fā)育對(duì)溫度的反應(yīng)最為敏感（李莉，2013）。本試驗(yàn)條件下，溫度對(duì)2個(gè)普通白菜品種的可食用部分生物量存在顯著影響。2個(gè)普通白菜品種的生物量均隨溫度的升高表現(xiàn)出先升高后下降的變化趨勢(shì)，且差異達(dá)到顯著水平，15 ℃是2個(gè)普通白菜品種的最適生長溫度；相較于25 ℃而言，5 ℃對(duì)普通白菜生長更為不利。另外，3種溫度處理下揭農(nóng)4號(hào)的生物量均高于香港特選，說明揭農(nóng)4號(hào)對(duì)溫度的適應(yīng)能力更強(qiáng)。

影響蔬菜中硝酸鹽積累的因素有很多，除了受自身遺傳因素的影響外，外界環(huán)境條件如光照、溫度、施肥、空氣濕度等也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生重要的作用（魯奇林 等，2014）。在歐洲，由于各地氣溫較低且光照弱、日照短，因此大部分蔬菜硝酸鹽含量普遍很高；而非洲地區(qū)因光照強(qiáng)、光照時(shí)間長，蔬菜的硝酸鹽含量相對(duì)較低（都韶婷 等，2010）。溫度對(duì)蔬菜體內(nèi)硝酸鹽含量的影響十分復(fù)雜，國內(nèi)外就溫度對(duì)蔬菜體內(nèi)硝酸鹽含量影響已有不少報(bào)道，但看法不一（Cantliffe，1972；Vaast et al.，1998；李慧霞 等，2016），其影響機(jī)理有待進(jìn)一步研究。目前較為統(tǒng)一的說法是，在低溫脅迫和高溫脅迫下蔬菜硝酸鹽含量均維持在較高的水平（陳潔，2009；姜仕豪 等，2014）。本試驗(yàn)條件下，溫度為25 ℃時(shí)2個(gè)普通白菜品種葉片和葉柄中的硝酸鹽含量均為最高；隨著溫度的升高，2個(gè)品種葉片中硝酸鹽含量均顯著增加；3種溫度處理下，揭農(nóng)4號(hào)的硝酸鹽含量總是低于香港特選。該結(jié)果與陶正平和尹凱丹（2008）報(bào)道的隨環(huán)境溫度的升高大白菜各品系的硝酸鹽含量均增高的結(jié)論一致。但溫度的變化并沒有對(duì)2個(gè)普通白菜葉柄中的硝酸鹽含量產(chǎn)生顯著影響。由此可知，溫度對(duì)不同品種、同一植株不同器官中硝酸鹽含量的影響都不相同。

先前有報(bào)道稱，普通白菜葉片硝酸鹽含量與Pn呈極顯著負(fù)相關(guān)，而其他光合指標(biāo)（Tr、Ci、Gs）則對(duì)硝酸鹽的積累沒有顯著影響（陳龍正 等，2009；陳永勤 等，2016）。也有研究表明，硝酸鹽脅迫下黃瓜的光合速率降低，表現(xiàn)在由于氣孔開度的下降導(dǎo)致Ci下降；脅迫初期由于黃瓜葉片Gs下降，導(dǎo)致Ci降低，但處理后期Ci明顯升高（高青海 等，2009）。本試驗(yàn)條件下，2個(gè)普通白菜品種葉片的Pn隨著溫度的升高呈先增加后降低的變化趨勢(shì)，但相比于5 ℃處理，15 ℃和25 ℃處理均顯著提高了普通白菜葉片的Pn。原因可能是高Pn使得作物體內(nèi)物質(zhì)生產(chǎn)能力較強(qiáng)，可增加植物蛋白含量，促進(jìn)硝酸還原酶的合成，并且葉片能夠?yàn)橄跛猁}的同化提供能量和碳骨架，從而降低了普通白菜硝酸鹽的積累（Zandstra & Lampe，1983；趙建平，2005）。與5 ℃處理相比，15 ℃和25 ℃處理提高了2個(gè)普通白菜品種葉片Tr和Gs；除了香港特選25℃處理葉片Ci略高于5 ℃處理外，15 ℃和25 ℃處理的香港特選和揭農(nóng)4號(hào)葉片Ci相較于5 ℃處理均呈顯著降低趨勢(shì)。這與趙玉萍等（2010）的研究結(jié)果相似。

硝酸還原酶（NR）作為植物氮代謝中一個(gè)重要的調(diào)節(jié)酶和限速酶，其生化、生理和分子生物學(xué)特性已得到了廣泛研究（Zandstra & Lampe，1983；李亦松，2006；何玲 等，2007；梁亮，2008；許苗苗 等，2008）。本試驗(yàn)條件下，隨著環(huán)境溫度的升高，2個(gè)普通白菜品種葉片NR活性亦增加。提高溫度能夠增強(qiáng)NR活性，這也是葉片硝酸鹽含量隨溫度升高而增加的重要原因。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，除了選擇低硝酸鹽積累的蔬菜品種外，還應(yīng)該充分考慮用溫度來調(diào)控NR活性，以達(dá)到控制蔬菜中硝酸鹽含量的目的。本試驗(yàn)中，溫度從5 ℃上升到15℃時(shí)，香港特選葉片GS活性降低，這與Lu等（2005）的研究結(jié)果相似。原因可能是升高溫度導(dǎo)致GDH活性下降，刺激了GS活性，而GS和GOGAT一起構(gòu)成的循環(huán)是高等植物NH4+同化的主要途徑（邱旭華，2009），加速了NH4+的同化，增強(qiáng)了NR的活性。溫度從15 ℃上升到25 ℃時(shí)，香港特選和掲農(nóng)4號(hào)葉片GS活性增強(qiáng)，這與劉國英（2014）的研究結(jié)果亞低溫脅迫處理使番茄幼苗葉片GS活性顯著降低相似。原因可能是短期的低溫可能使植株體內(nèi)GS活性暫時(shí)增大，加速氮代謝過程，但隨著低溫持續(xù)時(shí)間的增加，GS活性逐漸減小。隨著溫度的升高，香港特選葉片GDH活性降低，而掲農(nóng)4號(hào)葉片GDH活性先升高后降低。劉蘭英等（1993）研究表明，GDH作用的最適溫度為40 ℃，低于或高于40 ℃時(shí)GDH的活性都較低。GDH活性升高的原因可能是生物量增加，葉片中儲(chǔ)存的蛋白質(zhì)分解代謝成氨基酸所致（魏國威 等，2002），具體原因有待進(jìn)一步深入研究。陳永勤等（2016）研究顯示，普通白菜葉片、葉柄中的硝酸鹽含量與土壤硝態(tài)氮含量呈顯著正相關(guān)。本試驗(yàn)條件下，隨著環(huán)境溫度的升高，香港特選土壤NO3--N含量逐漸升高，而揭農(nóng)4號(hào)土壤NO3--N含量則逐漸降低，這可能是揭農(nóng)4號(hào)葉片和葉柄中硝酸鹽含量總是低于香港特選的重要原因之一。

土壤脲酶可以促進(jìn)土壤中含氮有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化和尿素的水解，土壤蛋白酶能夠分解蛋白質(zhì)、肽類為氨基酸，硝酸還原酶能促進(jìn)硝態(tài)氮還原成氨，這3種土壤酶的活性對(duì)土壤中的氮素轉(zhuǎn)化具有重要調(diào)節(jié)作用（馬宗斌 等，2008）。陳永勤等（2016）研究發(fā)現(xiàn)，土壤硝態(tài)氮含量與土壤硝酸還原酶活性呈極顯著負(fù)相關(guān)。但本試驗(yàn)條件下，隨著環(huán)境溫度的升高，香港特選土壤NO3--N含量逐漸升高，而揭農(nóng)4號(hào)土壤NO3--N含量則逐漸降低；土壤中硝酸還原酶活性呈先下降后上升的變化趨勢(shì)；土壤脲酶活性呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，其原因有待進(jìn)一步研究。此外，在蔬菜生產(chǎn)上，如何合理調(diào)節(jié)環(huán)境溫度及其他栽培管理措施（如適量配施硝化抑制劑等），使土壤酶活性有利于蔬菜品質(zhì)的提高（如降低硝酸鹽含量）也需進(jìn)一步研究。

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Abstract：The effects of different temperature（5，15，25 ℃）on biomass，nitrate content，activities of keyenzymes，soil nitrate nitrogen content，and key enzymes activities of plant-soil nitrogen metabolism of 2 pakchoi varieties〔Brassica campestirs L. spp. chinensis（L.）Makino var. communis Tsen et Lee〕（lownitrate variety‘Jienong No.4’and high-nitrate variety‘Xianggangtexuan’）were studied under artificial climate incubator by pot experiment．The results indicated that 15 ℃ was the optimal temperature for growth of 2 pakchoi varieties．The shoot dry weight of‘Jienong No.4’and‘Xianggangtexuan’increased by 23.2% and 26.8%，respectively．The nitrate contents in leaves of 2 pakchoi varieties were increased significantly along with theincrease of temperature．Compared with the treatment 5 ℃，the nitrate content in leaves of‘Jienong No.4’，‘Xianggangtexuan’under the light intensity of 15 ℃ and 25 ℃ increased by 15.0% and 18.3%，6.7% and 16.7%，respectively．The activity of nitrate reductase（NR）in leaves of pakchoi increased with temperature increasing．The activity of nitrite reductase（NiR）in leaves of pakchoi increased first，then decreased．The activities of glutamate synthase（GOGAT） in leaves of pakchoi decreased．With the increase of temperature，the soil NO3

--N content of‘Xianggangtexuan’increased，while soil NO3--N content of‘Jienong No.4’decreased．The activity of nitrate reductase in soil decreased first，then increased with the increase of temperature．But the urease activity in soil increased at first and then decreased．Under 3 temperature treatments，nitrate contents in leaf and petiole of‘Jienong No.4’were lower than that of‘Xianggangtexuan’．

Key words：Pakchoi；Environmental temperature；Nitrate content；Key enzymes in nitrogen metabolism；NO3

--N in soil

Effect of Environmental Temperature on Nitrate Content of Pakchoi，NO3--N Content in Soil and Activity of Key Enzymes in Nitrogen Metabolism

ZHANG Chun-lai，YANG Yun，XU Wei-hong*，CHI Sun-lin，WANG Wei-zhong，LI Yan-hua，LI Tao
（College of Resources and Environmental Sciences，Southwest University，Chongqing 400715，China）

張春來，女，碩士研究生，專業(yè)方向：土壤污染修復(fù)技術(shù)，E-mail：13101391588@163.com

*通訊作者（Corresponding author）：徐衛(wèi)紅，女，教授，博士生導(dǎo)師，專業(yè)方向：土壤污染修復(fù)技術(shù)，E-mail：xuwei_hong@163.com

2017-04-24；接受日期：2017-06-23

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（Nycytx-23），“十一五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2007BAD87B10）